DE2362244A1

DE2362244A1 - Waehlanordnung fuer mikrobefehlsfolgen

Info

Publication number: DE2362244A1
Application number: DE2362244A
Authority: DE
Inventors: Jean-Claude Marcel Cassonnet
Original assignee: CII HONEYWELL BULL
Current assignee: CII HONEYWELL BULL
Priority date: 1972-12-14
Filing date: 1973-12-14
Publication date: 1974-06-20
Also published as: JPS4990846A; IT1001265B; US3956735A; GB1440989A; FR2211141A5

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wählanordnung ,für Mikrobefehlsfolgen, die das Aufrufen und die Durchführung einer Untergruppe von Mikrobefehlen bzw. eines Unter-Mikroprogramms ermöglicht, das aus einer in wenigstens einem Speicher enthaltenen Menge ausgewählt wird.

Die für den Betrieb der Zentraleinheit einer Datenverarbeitungsanlage bestimmten Mikrobefehle sind im allgemeinen in einem oder mehreren Speichern aufgezeichnet, die üblicherweise in Funktionsblöcke unterteilt sind, von denen jeder zur Durchführung einer bestimmten Ver- ⁱ arbeitung dient.

sin?! ab.er. im jj g

¥erarbgitv|nge_;R

gemeinsam. Es ist deshalb vorteilhaft, die im Speicher bereits in einem anderen Block aufgezeichneten;^ Befehls^: folgen oder Teile von Befehlsfolgen so- weit wie möglich wiederzuverwenden, um eine entsprecheftde Anzahl von Speicherplätzen einzusparen. ' - ..·.'"'-'-. -..-,-.

Zu diesem Zweck ist es bereits bekannt, einer Befehlsfolge ein Auf ruf signal für die Durchführung d^r Befehlsfolge (Aufruf eines' Unter-Hikroprograiims), und, ein Endsignal für die Befehlsfolge (Rückkehr zui.normalen Ablesen des Speichers), hinzuzufügen. ■

Das Aufrufsignal für die Befehlsfolge/ beschickt ein, , besonderes Adresserirggister des Speichers entsprechend. der Adresse des Auf ruf signals für die Befehlsfolge... Am Ende der Befehlsfolge adressiert das Endsignal der ß$- fehlsfolge den !Speicher auf die in diesem Register enthaltene Adresse. ' ■

Die Befehisfolge ist damit ein für allemal festgelegt, - ·-.- und dies stellt insofern einen schvierwiegenden; Nachteil dar, als es bei der Aufstellung der Mikraprogramme praktisch nicht möglich ist, zu bestimmen,-welche Befehlsfalgen mehreren Mikroprograinmen gemeinsam sein sollen und welche Länge sie habeR; diese. Feststellung kann in der Regel nur nachtraglich getroffen werden,: . Dies bedeutet, daß nach dem Schreiben d#r PrpgraiBiee die, _; Hikrobefehlsfolgen umgearbeitet werden imxsseh, was ζμο,-,ί einer gesamten Umstrukturierung des Speichers -fütert..;,/ j* Außerdem miß inasi bgJaa Schreiben der Iiiii^oprogramii^ §tgtB eineri zusätzlichen Befehl für die Rückkehr zur fpl^endgn Adresse vorsehen.

4Q9825/Q8:9T

Auf gäbe der Erf induing is t die Schaf fung einer Anordnung, mit der offene Befehlsfolgen erhalten werden können, d.h., daß im Gegensatz zu dem zuvor geschilderten Stand der Technik die Länge jeder Befehlsfolge in Abhängigkeit von den Bedürfnissen geändert werden kann.

Nach der Erfindung ist eine Befehlsfolgen-Wählanordnung für einen Prozessor, der durch Mikrobef:eEle, die in-, , wenigstens einem Speicher enthalten sind, mikroprograminiert ist, wobei die Mikrobefehle; normalerweise in Befehlsfolge.n_; ausgeführt werden und ein Mikrobefehl eine Unterbefehlsfolge aufrufen kann, wobei.ein Register die Speicherung der Adresse des Mikrobefehls ermöglicht, der auf den dieJJnterbefehlsfolge aufrufenden Mikrobefehl folgt, und wobei die Befehlsfolge ihren normalen Ablauf nach der Durchführung einer Unterbefehlsfolge wiederaufnimmt, gekennzeichnet durch wenigstens ein zweites Register zur Speicherung des letzten Befehls der Unterbefehlsfolge und durch einen Komparator, der die Rückkehr zu der im ersten Register gespeicherten Adresse auslöst, wenn die Adresse des in der Ausführung befindlichen Mikrobefehls mit der im zweiten Register enthaltenen Adresse identisch ist.

Die beiden Register werden durch einen Mikrobefehl der ' ersten Befehlsfoige (Mikroprogramm) beschickt, bevor _Λ der Ablauf der Unterbefehlsfolge (Unter-Mikroprogramm) beginnt. Die Möglichkeit der; Mahl der Länge dieser Unterbefehlsfolge durch Eingabe des letzten Mikrobefehls ergibt eine beträchtliche Anpassungsfähigkeit der Anordnung. -'-"" - - _: ,·:".;. . ■ . "..

4 0 9 8 2 5 / 0

Durch Hinzufügung von weiteren Registern ist es möglich, eine dritte, eine vierte und noch weitere Unterbefehlsfolgen aufzurufen. ·

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 das Prinzipschema einer Befehlsfolgen-Wählanordnung nach der Erfindung und

Fig. 2 eine genauere Darstellung eines Ausführüngsbeispiels der erfindungsgemäßen Befehlsfolgen-Wählanordnung. ..-. -

In Fig. 1 sind Zeilen 1 von Mikrobefehlen dargestellt, die in einem Festwertspeicher eingeordnet sind und normalerweise von oben nach unten ausgeführt werden. Es wird vorausgesetzt, daß diese Befehle in Funktionsblöcken geordnet sind, doch können gemäß der Erfindung die in einem Funktionsblock verwendeten Befehlsfolgen aus jedem beliebigen Block entnommen werden.

Bei der Darstellung von Fig. 1 enthält der an der Adresse A eingeordnete Mikrobefehl einen Aufrufbefehl für den Aufruf eines Unter-Mikroprogramms. Dieses Unter-Mikroprogramm ist beispielsweise in den Zeilen K bis X des Speichers eingeordnet. Der auf den Befehl A folgende Befehl ist in der Zeile B eingeordnet.

Die eigentliche Anordnung enthält einen Mikroprogramm-Prozessor 2, einen Adressenwähler 3, ein erstes Register 4,

409825/08 97/9

13SI144

gig den

ging

f de§ gegi^gfi J IS

ntgi fgi§g| ig§ gp. 4- ml% ^ ggi§pie

ggi§gigl
gs mi^ Iilfg dgs

^ig fegi §gkiigßli§h lewi

ig? Igfglllf#§lgg

Bglspigl R i§f.

i§

|ig lgilg ü igm $$

k S1111 / δ 11Ψ

23II244

das ^ikpoppggpamm 1 nqpmal afc, teig zum Aufruf eines andepen tintep^Mik^o^pp^re^s oder gegebenenfalls auch des g^ieiehen

Fig. 2 zeigt eine genaue?'? ÄusfüMp^ngsform dep .Αιη^ρ^ nung. Is siad wi§dep die feepeits anhand von Fig« 1 wähnten Hauptbestandteile V0rliand§n, per Mi PpQ?!es.sGP E §nthä|t unter anderem ein das in depoStuie 21 die Mregse angibt, die auf die Adresse des gerade in dir Ausführung feefindlighen Mikrobefehls fQlgt, ymä in dep Stufe 32 die laufende Adresse, d.h. die Adresse des tiatsaehlieh ausgefühpten Mikpigfeefehlg, gig g§gi§^ep ^ und 5 wenden viie zuvqp jrait dep Adpesse | ^g%F. ^i| der Adjeesse X besohiokt.

ay§

und |2. ßie f@p.§chg|tung§gpup.|3e 31 empfäagt an ihrem Steuer-eingang' ein Ausgang§signai dep Ve.pg3.eieh.s anopdnung i und an ihpen Signaleingängen die die folgende Adresse angepsnden Äusgan|ssijpia|e dep §tufe £1 _? un?i die f QP§|ihaltyngsgPU|ipe Jg eigpf ängt an ihpera- Steuepeins gang ein Ausgangssignal äep V§i?glei§iisana3Pgj.riunig; § und an ihren gignaieingängen die ^.usgs^igssimigle · deg die RilckkehpadPegse 1 en^hgltenden fiegistgps k.

Die Ausgänge" dep f 9F§§haltuiigsginigB§n §i^ä mit dem gang idep Stufe 22 vep^uniden, ^elghe die laufende d,h_? die AdP§s§§ des gerade in dejp Aysfijkjpung Mikp-gbefehls, enthalt.

g Clfginn dep AusfuHpung des yntep-Mik|?QBP§s

dep fglgenden

und der im-Begisten 5 enthaltenen Adresse X von einer Stufe 61 in der'Vergleichsanordnung 6 freigegeben, die in der Praxis durch eine,Kippschaltung gebildet sein kann. Diese Freigabe wird aufgehoben, sobald die folgende Adresse gleich der Adresse X ist. Der Zweck der Freigabe.. besteht darin, unerwünschte Sprünge bei der normalen Ausführung der ersten Befehlsfolge zu ver—. meiden. Der. in der Vergleichsanordnung 6 enthaltene eigentliche Komparator ^.liefert zu einem Regisiter * 63· das Signal 0, wenn keine Identität zwischen der folgenden Adresse und der im Register 5 stehenden Adresse besteht, während er im entgegengesetzten Fall das SIgnal 1 liefert. Wenn da& im Register, 63 stehende Ver- . gleichssignal.0 ist, gibt die Torschaltungsgruppe 31 in das Register 32 nach der Ausführung einer Mikrobe- . fehlszeile die folgende Adresse ein. . . -

Wenndagegen, im. Register 63 das Vergleichssignal 1 steht, wird die Torschaltungsgruppe 31 gesperrt» wäh-: rend die Torschaltungsgruppe 32 geöffnet wird, so daß die im Register 4 stehende_i Adresse B in das Register 22 eingegeben wird. Der. Prozessor 2 führt dann die;-Aus.-? führung des nprmalen Mikroprogramms fort. ·

Die vorstehend beschriebene Ausführungsform ist nur als Beispiel anzusehen; es^ können -auchl andere techno- _; logische Mittel für die Durchführung der erwähnten ·.'.:. · Funktionen angewendet werden. .;·,..-\ ■:.- ·

-. ■ " ■ "■■"'-■ .· "^J

Bei dem zuvor beschriebenen Beispiel kann das gerufene Unter-Mikroprogramm nicht seinerseits ein rufendes-Unter

40982 57 089 7

Mikroprogramm sein. Diese Maßnahme kann jedoch dadurch erhalten v/erden, daß ein oder mehrere weitere Register hinzugefügt werden, welche die Speicherung von einer
oder mehreren Rückkehradressen ermöglichen, wobei eine einzige Vergleichsanordnung genügt, wenn geeignete Verbindungen vorgesehen werden.

409825/089

Claims

Patentansprüche

MJl Befehlsfolgen-Wählanordnung für einen Prozessor, der durch Mikrobefehle, die in wenigstens einem Speicher enthalten sind, mikroprogr aminiert ist, wobei die Mikrobefehle normalerweise in Befehlsfolgen ausgeführt werden und ein Mikrobefehl eine Uhterbefehisfolge aufrufen kann, wobei ein Register die Speicherung der Adresse des Mikrobefehls ermöglicht, der auf den die Unterbefehlsfolge aufrufenden Mikrobefehl folgt, und wobei die Befehlsfolge ihren normalen Ablauf nach der Ausführung einer Unterbefehisfolge wiederaufnimmt, gekennzeichnet durch wenigstens ein zweites Register zur Speicherung des letzten Befehls der Unterbefehlsfolge, und durch einen Komparator, der die Rückkehr zu der im ersten Register gespeicherten Adresse auslöst, wenn die Adresse des in der Ausführung befindlichen Mikrobefehls mit der im zweiten Register enthaltenen Adresse identisch ist.
2. Datenverarbeitungseinheit für die Ausführung von wiederholten Mikrobefehlsfolgen mit einer Anordnung na3h Anspruch 1 und mit einem für die Ausführung von Mikrobefehlen in Befehlsfolgen und für den Übergang von einer wiederholten Befehlsfolge zu einer beliebigen Befehlsfolge durch Abfragung eines die erste Adresse der beliebigen Befehlsfolge enthaltenden Registers mikroprogrammierten Prozessor, gekennzeichnet durch:

- ein erstes Register für die Speicherung der Adresse des ersten auf. die auszuführende wiederholte Befehls-

40982 5/0897

IC-

folge folgenden Mikrobefehls der beliebigen Befehlsfolge; ;

- ein zweites Register für die Speicherung der Adresse des letzten Mikrobefehls der wiederholten Befehlsfolge;

- eine Vergleichsschaltung, die von dem Prozessor während der Ausführung der wiederholten Befehlsfolge freigegeben wird und deren Eingange mit dem zweiten Register bzw. dem Prozessor so verbunden sind, daß sie der Reihe nach die letzte Adresse der wiederholten Befehlsfolge mit den Adressen der Mikrobefehle dieser Befehlsfolge vergleicht;

- eine vom Ausgangssignal der Vergleichsschaltung gesteuerte Torschaltungsanordnung, welche dem Prozessor die Abfragung des ersten Registers ermöglicht.

Datenverarbeitungseinheit nach Anspruch 2 für eine Datenverarbeitungsanlage, die ein Ädressenrechenwerk enthält, das mit einem Register für die folgende Adresse verbunden ist, wobei die Datenverarbeitungseinheit im wesentlichen durch einen Speicher für Steuerbefehle gebildet ist, die jeweils in einem adressierbaren Register gespeichert und in eine Anzahl von Befehlsfolgen zusammengefaßt sind, die einer Anzahl von Funktionen zugeordnet sind, wobei jede Befehlsfolge durch, eine andere Befehls folge aufgerufen werden kann und eine aufgerufene Befehlsfolge im Anschluß an einen Aufrufbefehl ausgeführt wird, der unter anderem bewirkt, daß

409825/0897

in einem Hilfsregister ("Rückkehradressenregister") die Adresse des Registers gespeichert wird, in welchem der Befehl der rufenden Befehlsfolge gespeichert ist, der auf den letzten Befehl der gerufenen Befehlsfolge folgen soll, gekennzeichnet durch:

- ein zusätzliches Rückkehradressenregister;

- ein einem Rückkehradressenregister zugeordnetes zusätzliches Hilfsregister ("Endadressenregister für die gerufene Befehlsfolge").,. in welchem der' Aufrufbefehl die Speicherung der Adresse des letzten Befehls der gerufenen Befehlsfolge verursacht;

- eine einer- Anordnung aus einem Rückkehradressenregister und einem Endadressenregister der gerufenen Befehlsfolge zugeordnete Vergleichsanordnung, die durch den Aufrufbefehl mit dem Endadressenregister der gerufenen Befehlsfolge und mit dem Adressenrechenwerk in Verbindung gebracht wird;^:

- eine einer Anordnung aus einem Rückkehradressenregister, einem Endadresseriregister der gerufenen Be-

, fehlsfolge und einer Vergleichsanordnung zugeordnete Einrichtung zur Unterbrechung der Verbindung zwischen dem ■ Adressenrechenwerk und dem Register für die folgende Adresse und zur Übertragung des Inhalts des Rückkehradressenregisters in das Register für die folgende Adresse, wenn die Vergleichsanordnung ein Identitätssignal liefert.

409 8 2 57 0-8 9